如图230所示，为了提高链路可靠性，DeviceA～DeviceD组成双归链路，接入上级IP/MPLS网络。这样的接入方式在整个网络中将引入新的环路。为了消除网络中的冗余环路，有效地保证链路连通性，需要启动破除环路机制。

图230 ERPS单环示意图

图230是一个典型的部署ERPS协议的单环组网图，下面结合该图介绍ERPS协议的基本概念。

ERPS环，就是由一组配置了相同的控制VLAN且互连的设备构成，是ERPS协议的基本单位。

ERPS环分为主环和子环。主环是封闭的环，子环是非封闭的环。如图231所示，DeviceA～DeviceD组成的ERPS环是主环，DeviceC～DeviceF组成的环是子环。

子环的配置只有ERPSv2版本支持，v1版本不支持。

图231 ERPS主环和子环示意图

与控制VLAN相对，数据VLAN用来传递数据报文。

• 在回切模式下，如果故障链路恢复，等待WTR时间后，会重新阻塞RPL owner端口。阻塞链路会重新切回到RPL上。
• 在非回切模式下，如果故障链路恢复，不启动WTR Timer，而且阻塞链路还保持在原来的故障链路上，不会重新切回到RPL上。

ERPSv1版本只支持回切模式，ERPSv2版本两种模式都支持。

• 虚通道方式：子环的R-APS协议报文会通过相交节点在主环内运行。即相交节点不终结子环的协议报文。子环的阻塞端口会同时阻塞子环的R-APS协议报文和数据流量。该方式下，阻塞节点数据报文和协议报文均阻塞。

• 非虚通道方式：子环的R-APS协议报文会在相交节点上终结，子环的阻塞端口仅阻塞数据流量，不阻塞子环的R-APS协议报文。该方式下，阻塞节点只阻塞数据报文，不阻塞协议报文。

  

  ERPSv2版本支持相交环的子环下再挂子环的组网场景，下挂的子环需要使用非虚通道方式。

如图232所示，一个主环分别和两个子环相交，其中左边的子环R-APS报文传输方式为虚通道方式，右边的子环的R-APS报文传输方式为非虚通道方式。

图6-232 虚通道和非虚通道相交环示意图

缺省情况下，子环R-APS报文传输方式为非虚通道方式，除了如图233所示的特殊组网场景下必须使用虚通道方式外，其他组网建议采用缺省的非虚通道方式即可。

图233所示的特殊组网场景是指子环的链路是不连续的多个部分，如图233所示，链路b和链路d分别属于主环1和主环2，只有链路a和链路c属于子环，链路a和链路c是独立的两条链路，无法感知到对方的链路变化，所以此时需要采用虚通道来传输R-APS报文。

图233 虚通道特殊应用组网图

虚通道和非虚通道两种子环R-APS报文传输方式的优缺点比较如表78所示。

图234 R-APS PDU报文基本格式

各字段含义如表79所示：

图235 ERPSv1版本R-APS Specific Information格式

图236 ERPSv2版本R-APS Specific Information格式

1. DeviceD和DeviceE检测到链路故障，将故障链路上的端口阻塞，并刷新本设备的FDB（Filtering DataBase）表项。
2. 然后，DeviceD和DeviceE向外发送携带本地端口链路故障消息的SF（Signal Fail） R-APS报文，即一旦感知到链路故障，DeviceD和DeviceE会连续发送3个相同的R-APS报文，然后以5s的间隔持续稳定发送。
3. 其他设备收到DeviceD和DeviceE发送的SF R-APS报文后，都刷新本设备的FDB表项。当DeviceC（RPL owner端口所在设备）收到该R-APS报文后，放开RPL owner端口，并刷新自己的FDB表项。同样，当DeviceB（RPL neighbour端口所在设备）收到R-APS报文后，放开RPL neighbour端口，并刷新自己的FDB表项。

图238 部署ERPS的单环组网图（链路故障）

1. 当DeviceD和DeviceE之间的链路恢复后，DeviceD和DeviceE为了防止收到过期的R-APS协议报文，分别启动Guard Timer定时器，在该定时器超时前不接收其他R-APS协议报文。同时DeviceD和DeviceE会向外发送NR R-APS报文。
2. 当RPL owner端口所在设备（DeviceC）收到NR R-APS报文后，启动WTR Timer定时器。当该定时器超时后，RPL owner端口被阻塞，同时向外发送NRRB（No Request, RPL Blocked） R-APS报文。
3. 当DeviceD和DeviceE收到DeviceC发送的NRRB R-APS协议报文后，将自己原来阻塞的端口放开，停止发送NR R-APS协议报文并且完成FDB表项的刷新。其他设备收到DeviceC发送的NRRB R-APS协议报文后，也完成FDB表项的刷新。

• 强制切换

  如图239所示，当由DeviceA～DeviceE组成的环路上各设备通信正常时，在DeviceE与DeviceD相连的端口上执行强制切换将端口阻塞，RPL owner端口和RPL neighbour端口同样会被放开，这两个端口重新恢复用户流量的接收和发送，从而保证了流量不中断。具体处理过程如下：

  1. DeviceE与DeviceD相连的端口被强制阻塞后，刷新本设备的FDB表项。
  2. DeviceE向外发送FS（Forced Switch） R-APS报文，即一旦端口阻塞，DeviceE会连续发送3个相同的FS R-APS报文，然后以5s的间隔持续稳定发送FS R-APS报文。
  3. 其他设备收到DeviceE发送的FS R-APS报文后，都刷新本设备的FDB表项。当DeviceC（RPL owner端口所在设备）收到该R-APS报文后，放开RPL owner端口，并刷新自己的FDB表项。同样，当DeviceB（RPL neighbour端口所在设备）收到R-APS报文后，放开RPL neighbour端口，并刷新自己的FDB表项。
  图239 部署ERPS的二层环网图（链路故障）
  

• 清除

  当在DeviceE上执行清除操作后，被强制阻塞的端口会发送NR R-APS报文给环上其他端口，如果ERPS环配置的是回切模式，RPL owner端口在收到NR R-APS报文后会启动WTB（Wait to Block） Timer，在WTB定时器超时后，强制切换的操作会被清除。此时，RPL owner端口会被重新阻塞，被强制阻塞的端口会被放开。若在WTB Timer超时前，在DeviceC（RPL owner端口所在设备）上执行清除操作，RPL owner端口会马上被阻塞，被强制阻塞的端口被放开。

  当在DeviceE上执行清除操作后，被强制阻塞的端口会发送NR R-APS报文给环上其他端口，如果ERPS环配置的是非回切模式而又希望RPL owner端口被重新阻塞，可以在DeviceC（RPL owner端口所在设备）上执行清除操作。

• 手工切换

  对ERPS环上端口执行手工切换阻塞操作的流程和强制切换类似，区别在于如果环上存在人工切换（包括强制切换和手工切换）端口或链路故障时，手工切换操作将不发挥作用。

链路正常

如图240所示，由DeviceA～DeviceE组成的ERPS环为主环，DeviceB、DeviceC和DeviceF组成的ERPS环为子环1，DeviceC、DeviceD和DeviceG组成的ERPS环为子环2，各个环路通信正常。

1. 为防止环路产生，ERPS的三个环分别阻塞自己的RPL（Ring Protection Link） owner端口。
2. 主环的RPL owner端口以5s的时间间隔为周期向主环其他节点发送NR R-APS报文。同样，子环1和子环2的RPL owner端口也以5s的时间间隔为周期向自己环中其他节点发送NR R-APS报文。主环的协议报文只在主环上传输，两个子环的报文会在相交节点终结，不会进入主环。

PC1和上层网络之间的流量走向为PC1<->DeviceF<->DeviceB<->DeviceA<->PE1，PC2和上层网络之间的流量走向为PC2<->DeviceG<->DeviceD<->DeviceE<->PE2。

图240 部署非虚通道方式的ERPS多环组网图（链路正常）

链路故障

如图241所示，当DeviceD和DeviceG之间的链路发生故障时，ERPS协议启动保护倒换机制，将故障链路的两侧端口阻塞，子环2会将RPL owner端口放开，重新恢复用户流量的接收和发送，PC1的用户流量不受影响，为了保证PC2的下行流量不中断，需要在相交节点DeviceC和DeviceD将子环2的拓扑变化信息通告到主环。最终PC2和上层网络之间的流量走向为PC2<->DeviceG<->DeviceC<->DeviceB<->DeviceA<->DeviceE<->PE2。具体处理过程如下：

1. DeviceD和DeviceG检测到链路故障，将故障链路上的端口阻塞，并刷新本设备的FDB表项。
2. DeviceG在子环2内部发送携带本地端口链路故障消息的SF R-APS报文，即一旦感知到链路故障，DeviceG会连续发送3个相同的SF R-APS报文，然后以5s的间隔持续稳定发送SF R-APS报文。
3. DeviceG（RPL owner端口所在设备）放开RPL owner端口，并刷新自己的FDB表项。
4. 和主环的相交节点DeviceC收到该R-APS报文后，会刷新自己的FDB表项。而DeviceC和DeviceD在感知到这个网络拓扑变化后，会在主环内发送Event报文，通告子环2的网络拓扑发生变化。
5. 其他主环节点收到Event报文后，会刷新自己的FDB表项。最终保证PC2的用户流量完成快速切换。

图241 部署ERPS的多环组网图（链路故障）

链路恢复

当链路故障被修复后：

• 如果各个ERPS环配置的是回切模式，RPL owner端口所在设备会重新阻塞RPL链路上的流量，故障链路重新用来发送报文。
• 如果ERPS环配置的是非回切模式，阻塞链路还保持在原来的故障链路上，不会重新切回到RPL上。

以回切模式为例，具体恢复过程如下：

1. 当DeviceD和DeviceG之间的链路恢复后，DeviceD和DeviceG为了防止收到过期的R-APS协议报文，分别启动Guard Timer，在该定时器超时前不接收其他R-APS协议报文。同时DeviceD和DeviceG会在子环2内部发送NR R-APS报文。
2. DeviceG（RPL owner端口所在设备）会启动WTR Timer。当WTR Timer超时后，DeviceG会阻塞RPL owner端口，同时向外发送NRRB R-APS报文，放开故障恢复链路的端口。
3. 当DeviceD收到DeviceG发送的NRRB协议报文后，将自己原来阻塞的端口放开，停止发送NR R-APS报文并且完成FDB表项的刷新。DeviceC收到DeviceG发送的NRRB R-APS报文后，也完成FDB表项的刷新。
4. 相交节点DeviceC和DeviceD完成自身的FDB表项刷新以后，会在主环内发送Event报文，通告子环2的拓扑变化情况。
5. 其他主环节点收到Event报文后，会刷新自己的FDB表项。

最终PC2的用户流量又会切换到如图240所示的走向。

链路正常

如图242所示，由DeviceA、DeviceB和DeviceE组成的ERPS环为主环1，DeviceC、DeviceD和DeviceF组成的ERPS环为主环2，DeviceA～DeviceD组成的ERPS环为子环，两个主环分别和子环相交，各个环路通信正常。

1. 为防止环路产生，ERPS的三个环分别阻塞自己的RPL owner端口。
2. 两个主环的RPL owner端口以5s的时间间隔为周期向主环其他节点发送NR R-APS报文。同样，子环的RPL owner端口也以5s的时间间隔为周期向自己环中其他节点发送NR R-APS报文。主环的协议报文只在主环上传输，子环的报文会通过相交节点进入主环传输。

PC1和PC2之间的流量走向为PC1<->DeviceE<->DeviceB<->DeviceC<->DeviceF<->PC2。

图242 部署虚通道方式的ERPS多环组网图（链路正常）

链路故障

如图243所示，当DeviceB和DeviceC之间的链路发生故障时，ERPS协议启动保护倒换机制，将故障链路的两侧端口阻塞，子环会将RPL owner端口放开，重新恢复用户流量的接收和发送，为了保证PC之间的流量不中断，需要在相交节点将子环的拓扑变化信息通告到主环。最终PC1和PC2之间的流量走向为PC1<->DeviceE<->DeviceB<->DeviceA<->DeviceD<->DeviceC<->DeviceF<->PC2。具体处理过程如下：

1. DeviceB和DeviceC检测到链路故障，将故障链路上的端口阻塞，并刷新本设备的FDB表项。
2. DeviceB在子环内部发送携带本地端口链路故障消息的SF R-APS报文，即一旦感知到链路故障，DeviceB会连续发送3个相同的SF R-APS报文，然后以5s的间隔持续稳定发送SF R-APS报文。SF R-APS报文通过相交节点DeviceB发送到主环。
3. DeviceA收到SF R-APS报文后放开RPL owner端口，并刷新自己的FDB表项。
4. 其他主环节点收到该SF R-APS后，会刷新自己的FDB表项。最终保证PC之间的用户流量完成快速切换。

图243 部署虚通道方式的ERPS多环组网图（链路故障）

链路恢复

• 如果各个ERPS环配置的是回切模式，RPL owner端口所在设备会重新阻塞RPL链路上的流量，故障链路重新发送报文。
• 如果ERPS环配置的是非回切模式，阻塞链路还保持在原来的故障链路上，不会重新切回到RPL上。

以回切模式为例，具体恢复过程如下：

1. 当DeviceB和DeviceC之间的链路恢复后，DeviceB和DeviceC为了防止收到过期的R-APS协议报文，分别启动Guard Timer，在该定时器超时前不接收其他R-APS协议报文。同时DeviceB和DeviceC会发送NR R-APS报文，该报文会同时在主环和子环内传输。
2. DeviceA会启动WTR Timer。当WTR Timer超时后，DeviceA会阻塞RPL owner端口，同时向外发送NRRB R-APS报文。
3. 当DeviceB和DeviceC收到DeviceA发送的NRRB协议报文后，将自己原来阻塞的端口放开，停止发送NR R-APS报文并且完成FDB表项的刷新。
4. 其他节点收到DeviceA发送的NRRB R-APS报文后，也完成FDB表项的刷新。

最终PC之间的用户流量又会切换到如图242所示的走向。